无机化学第3版 宋天佑下册 21 铬副族元素和锰副族元素.ppt

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1、第21章铬、锰副族元素铬副族元素锰副族元素铬Cr自然界中的矿物铬铁矿FeCrO22（）21.1铬副族元素铬在地壳中的质量分数为0.0100%列第21位钼Mo辉钼矿MoS2钼在地壳中的质量分数为1.510－4%钨在地壳中的质量分数为110－4%钨W（）白钨矿CaWO4黑钨矿Fe，MnWO4铬的单电子多，金属键强。21.1.1铬的单质因此，金属铬的熔点高达1907℃，沸点高达2671℃。金属铬的硬度极高，是硬度最高的金属。在室温条件下，铬的化学性质稳定，在潮湿空气中不会被腐蚀，保持光亮的金属光泽。高纯度的铬可以抵抗稀硫酸的侵蚀，与硝酸甚至王水作用会使铬钝化。升高温度

2、，铬的反应活性增强，可与多种非金属，如X2，O2，S，C，N2等直接化合，一般生成Cr（Ⅲ）化合物。铬可缓慢溶于稀酸中，形成蓝色Cr2+：Cr+2HCl——CrCl2+H2Cr（Ⅱ）的还原性很强，在空气中迅速被氧化成绿色的Cr（Ⅲ）：4CrCl2+4HCl+O2——4CrCl3+2H2O金属铬可以通过铬铁矿FeCr2O4制取，用焦炭还原可制得铬铁合金：FeCr2O4+4C——Fe+2Cr+4CO该合金可用于制造不锈钢。如果要制取不含铁的铬单质，可将铬铁矿与碳酸钠的混合物加强热，从而生成水溶性的铬酸盐和不溶性的Fe2O3。4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2——8

3、Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2之后用水浸取出Na2CrO4，酸化析出重铬酸盐。使重铬酸盐与碳共热还原而得Cr2O3：Na2Cr2O7+2C——Cr2O3+Na2CO3+CO然后用铝热法还原Cr2O3得到金属铬：Cr2O3+2Al——2Cr+Al2O3也可以用硅还原Cr2O3制取金属铬：2Cr2O3+3Si——4Cr+3SiO21.氧化物和氢氧化物三氧化二铬（Cr2O3）为深绿色固体，熔点很高，难溶于水，常用作绿色染料，俗称铬绿。21.1.2CrⅢ的化合物（）（1）氧化物Cr2O3+3H2SO4——Cr2SO43+3H2O（）与–Al2O3相似，Cr2O3具

4、有两性，可溶于酸：也可溶于强碱：Cr2O3+2NaOH——2Na[CrOH4]+H2O（）高温灼烧过的Cr2O3对酸和碱均为惰性，需与熔矿剂K2S2O7共熔才能转为可溶盐:Cr2O3+3K2S2O7——Cr2SO43+3K2SO4（）Cr2O3+6KHSO4——Cr2SO43+3K2SO4+3H2O（）（2）氢氧化物向Cr3+盐的溶液中加入适量NaOH溶液，生成灰蓝色CrOH3沉淀。（）CrOH3+3H+——Cr3++3H2O（）CrOH3+OH−——[CrOH4]−（）（）CrOH3具有两性，与酸碱均可以发生反应：（）CrOH3在水中存在如下平衡：（）Cr3++3

5、OH–——CrOH3（）H++CrO2–+H2O——2.盐类和配合物Cr（Ⅲ）与相应Al（Ⅲ）盐的结晶水个数相同：CrCl3•6H2OAlCl3•6H2OCr2SO43•18H2O紫色Al2SO43•18H2O（）（）K2SO4•Cr2SO43•24H2O紫色（）K2SO4•Al2SO43•24H2O（）CrCl3•6H2O是配位化合物，由于内界的配体不同而有不同的颜色：[CrH2O6]Cl3紫色（）[CrH2O5Cl]Cl2•H2O浅绿色（）[CrH2O4Cl2]Cl•2H2O深绿色（）NH3NH4+NH3NH4+NH3NH4+NH3NH4+NH3NH4+若[Cr

6、H2O6]3+内界中的H2O逐步被NH3取代后，配离子颜色变化：（）[CrH2O6]3+紫（）[CrNH32H2O4]3+紫红（）（）[CrNH33H2O3]3+浅红（）（）[CrNH34H2O2]3+橙红（）（）[CrNH35H2O]3+橙黄（）（）[CrNH36]3+黄（）必须注意的是，Cr3+形成氨配合物的反应并不完全，故分离Al3+和Cr3+时并不采用NH3•H2O生成配合物的方法。NH3•H2O，H2O2Al3+，Cr3+AlOH3CrO42－（）AlOH3+3H+——Al3++3H2O（）CrO42–+Ba2+——BaCrO4其他重要的CrⅢ化合物或配位

7、化合物：（）CrF3绿CrBr3深绿CrCl3紫CrI3深绿CrNO33绿Cr2SO43棕红Cr2SO43•5H2O绿[Cr2H2O6]Br紫[Cr2NH36]Br3黄K3[CrCN6]黄K3[CrC2O43]•H2O红紫K3[CrNCS6]•4H2O紫（）（）（）（）（）（）（）（）水合氯化铬受热脱水时水解:CrCl3•6H2O——CrOHCl2+5H2O+HCl（）Cr3+在Na2CO3或Na2S等碱性溶液中水解：Cr3++3S2－+3H2O——CrOH3+3HS–（）2Cr3++3S2－+6H2O——2CrOH3+3H2S（）Cr3++3CO32－+3H2